FMC 简介
FPGA 对 I/O 需求的变化适应性很强。在重新配置 FPGA 以实现新协议之后,只需更换物理 I/O 组件和连接器即可。除非 I/O 组件在扩展卡模块,否则需要改变板级设计。为了避免与设计变更相关的成本和工作量,设计人员一直依赖于 PCI Mezzanine Card (PMC) 和 Switched Mezzanine Card (XMC) 标准。然而,这些标准是多年前为单板计算机(SBCs)等通用解决方案开发的,而不是 FPGA。2008 年 7 月,随着美国国家标准协会(ANSI)批准和发布 VITA 57 FPGA Mezzanine Card (FMC) 标准,这种情况发生了变化。
下图为普通板级设计和基于 FMC 扩展卡的设计的区别:


FMC 标准由从 FPGA 供应商到最终用户的公司联盟开发,旨在为位于基板(载卡)上的 FPGA 提供标准的扩展卡外形、连接器和模块化接口。以这种方式将 I/O 接口与 FPGA 解耦,简化了 I/O 接口模块设计,同时最大限度地提高了载卡的可重复使用能力。与使用 PCI、PCI-X、PCle 或 Serial RapidIO 等复杂接口的 PMC 和 XMC 标准不同,FMC 标准只需要直接连接到载卡上的 FPGA 的核心 I/O 和收发器电路。复杂接口标准在 FMC 扩展卡上实现。如下图所示,FMC 扩展卡可以支持以下接口标准:
- 模拟 I/O:ADC 和 DAC
- 数字并行 I/O:例如,Camera Link,LVDS,FPDP
- 数字高速串行 I/O:例如,光纤,串行 FPDP,Gb/10Gb 以太网


FMC 标准为电路板开发人员提供稳定,直接和兼容的标准。FMC 标准的优点如下:
- 减少对扩展卡上复杂协议逻辑的需求
- 最大限度地提高数据吞吐量
- 最大限度地降低延迟
- 降低 FPGA 设计复杂性
- 最大限度地减少系统开销
比 PMCI、XMC 扩展卡具有更好的散热性能

FMC 标准定义了单宽度(69mm x 76.5mm)和双宽度(139mm x 76.5mm)的外形标准。单宽度模块支持单个连接器连接到载卡。双宽度模块专为需要额外带宽、更多前面板空间或更大 PCB 面积的应用而设计,最多支持两个连接器。FMC 标准的两个外观标准提供了额外的灵活性,可以根据空间、I/O 需求优化电路板。





















